CN110186208A - 一种用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，克服了太阳能用水管冬天会结冰的问题。该发明包括太阳能热水器主体、热水保障装置、上下水管和循环防冻装置，太阳能热水器主体通过上下水管连接室内水路，热水保障装置含有电磁阀、加压水泵、欠温加热装置和液位检测装置，欠温加热装置含有温度检测控制模块和温度检测头，温度检测头位于太阳能热水器主体的保温水箱内，温度检测头将温度信号通过信号线传入温度检测控制模块的输入端，温度检测控制模块的输出端通过导线连接保温水箱内的加热管，上下水管靠近室内水路一端有循环防冻装置。该技术根据室外水管表面的温度将太阳能水箱内的热水和上下水管内的冷水进行位置交换，防止其冻结。
Description
技术领域
本发明涉及一种家居生活用品，特别是涉及一种用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器。
背景技术
传统屋顶式太阳能的集热板和储水在室外，控制系统在室内，安装方便、不受楼房高度的限制，其应用的日趋广泛。在冬季室外温度低于0℃的区域，分体式太阳能热水系统面临的最大问题是太阳能热水器的室外水管，虽然外包有保温材料，仍常冻结，致使不能正常使用。耽误时间且给生活带来不便，一直没有很好的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器：包括太阳能热水器主体、热水保障装置、上下水管、循环防冻装置和上下水管保温套管，其中太阳能热水器主体通过上下水管连接室内水路，室外部分的上下水管外部套接有上下水管保温套管，热水保障装置含有电磁阀、加压水泵、欠温加热装置和液位检测装置，电磁阀和加压水泵通过水管依次连接在上下水管和室内水路之间，欠温加热装置含有温度检测控制模块和温度检测头，其中温度检测头位于太阳能热水器主体的保温水箱内，温度检测头将温度信号通过信号线传入温度检测控制模块的输入端，温度检测控制模块的输出端通过导线连接位于太阳能热水器主体的保温水箱内的加热管；液位检测装置含有液位检测控制模块和液位检测头，其中液位检测头位于太阳能热水器主体的保温水箱内，液位检测头将液位信号通过信号线传入液位检测控制模块的输入端，液位检测控制模块的输出端通过导线连接电磁阀和加压水泵，其中上下水管靠近室内水路的一端连接有循环防冻装置。
优选地，所述循环防冻装置含有长引流管、上下水管用三通、循环水泵用三通、循环水泵、温控插座、测温包裹头、短引流管、补心和管箍，其中上下水管用三通的两个端口连接在上下水管上，第三端口和循环水泵用三通的一个端口之间通过管箍连接，循环水泵用三通剩余的两个端口分别通过补心套接长引流管的中部和短引流管的一个端部，长引流管距离短引流管较近的端部和短引流管的另一个端部之间设有循环水泵，长引流管距离短引流管较远的端部穿过循环水泵用三通和上下水管用三通后接入太阳能热水器主体的保温水箱内，其中循环水泵的电源线通过温控插座连接电源，测温包裹头位于室外部分上下水管的外表面，温控插座的测温探头位于测温包裹头内，测温包裹头含有保温绵、隔热层和感温金属片，感温金属片的两端分别绕卷测温探头和上下水管的外表面，同时卷层之间内嵌隔热层，再挤压贴合后外覆保温绵。
优选地，所述循环防冻装置含有长引流管、上下水管用三通、循环水泵、温控插座、测温包裹头、短引流管和补心，其中上下水管用三通的两个端口连接在上下水管上，第三端口通过补心套接长引流管的中部和短引流管的一个端部，长引流管距离短引流管较近的端部和短引流管的另一个端部之间设有循环水泵，长引流管距离短引流管较远的端部穿过上下水管用三通后接入太阳能热水器主体的保温水箱内，其中循环水泵的电源线通过温控插座连接电源，测温包裹头位于室外部分上下水管的外表面，温控插座的测温探头位于测温包裹头内，测温包裹头含有保温绵、隔热层和感温金属片，感温金属片的两端分别绕卷测温探头和上下水管的外表面，同时卷层之间内嵌隔热层，再挤压贴合后外覆保温绵。
优选地，所述长引流管的外径小于等于上下水管内径的一半，长引流管的材质为塑料；短引流管的外径小于等于上下水管内径的一半，短引流管的材质为塑料。
优选地，所述温控插座的型号为名索XH-W2300。
优选地，所述保温绵的材料为陶瓷纤维、PE发泡棉或棉花。
优选地，所述感温金属片为铝箔或铜箔。
优选地，所述隔热层为隔热纸或隔热膜。
优选地，所述的液位检测头为水压式液位开关或液位传感器。
优选地，所述上下水管在室内设有热水管口，室内水路上设有冷水管口。
与现有技术相比，本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器具有以下优点：本方案利用温控插座和微型循环水泵，以及新颖的引流管布置，在室外水管中的冷水冻结前，水泵通过引流管将太阳能水箱内的热水和上下水管内的冷水进行位置交换，防止水管冻结；合理设置温控插座的最高和最低温度控制区间和测温包裹头隔热层和感温金属片的层数来实现其内测温探头在温度测量时的热传导系数，可以保证整个晚上不致损失水箱内过多的热能；与常规的太阳能热水器相比，新增加的防冻分部造价低，安装简便。本方案的结构可应用于新安装的太阳能热水器，也可用于对已有的太阳能热水器进行改造。
附图说明
图1是本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器的整体结构示意图；
图2是本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器图1中标号3处的放大结构示意图之一；
图3是本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器图1中标号3处的放大结构示意图之二；
图4是本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器图1中标号3处的放大结构示意图之三；
图5是本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器图1中标号3处的放大结构示意图之四；
图6是本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器图1中测温包裹头的横截面结构示意图。
附图说明中标号1是保温水箱，2是上下水管，3是防冻循环装置，4是电磁阀，5是加压水泵，6是室内水路阀门，7是冷水管口，8是热水管口，9是温控插座，10是液位检测装置，11是房屋墙体，12是循环水泵，13是长引流管，14是短引流管，15是管箍，16是循环水泵用三通，17是上下水管用三通，18是补心，19是测温信号线，20是感温金属片，21是隔热层，22是测温探头，23是保温绵，24是上下水管保温套管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器作进一步说明：如图所示，实施例一如图1和2所示，包括太阳能热水器主体、热水保障装置、上下水管2、循环防冻装置和上下水管保温套管24，其中太阳能热水器主体通过上下水管2连接室内水路，室外部分的上下水管2外部套接有上下水管保温套管24，热水保障装置含有电磁阀4、加压水泵5、欠温加热装置和液位检测装置10，电磁阀4和加压水泵5通过水管依次连接在上下水管2和室内水路之间，欠温加热装置含有温度检测控制模块和温度检测头，其中温度检测头位于太阳能热水器主体的保温水箱1内，温度检测头将温度信号通过信号线传入温度检测控制模块的输入端，温度检测控制模块的输出端通过导线连接位于太阳能热水器主体的保温水箱1内的加热管；液位检测装置10含有液位检测控制模块和液位检测头，其中液位检测头位于太阳能热水器主体的保温水箱1内，液位检测头将液位信号通过信号线传入液位检测控制模块的输入端，液位检测控制模块的输出端通过导线连接电磁阀4和加压水泵5，其中上下水管2靠近室内水路的一端连接有循环防冻装置。
所述循环防冻装置含有长引流管13、上下水管用三通17、循环水泵用三通16、循环水泵12、温控插座9、测温包裹头、短引流管、补心18和管箍15，其中上下水管用三通17的两个端口连接在上下水管2上，第三端口和循环水泵用三通16的一个端口之间通过管箍15连接，循环水泵用三通16剩余的两个端口分别通过补心18套接长引流管13的中部和短引流管的一个端部，长引流管13距离短引流管较近的端部和短引流管的另一个端部之间设有循环水泵12，长引流管13距离短引流管较远的端部穿过循环水泵用三通16和上下水管用三通17后接入太阳能热水器主体的保温水箱1内，其中循环水泵12的电源线通过温控插座9连接电源，
测温包裹头位于室外部分上下水管2的外表面，可以设在上下水管2靠近室外墙体的外部、上下水管2的中部或上下水管2靠近太阳能水箱外部，温控插座9的测温探头22位于测温包裹头内，测温包裹头含有保温绵23、隔热层21和感温金属片20，感温金属片20的两端分别绕卷测温探头22和上下水管2的外表面，同时卷层之间内嵌隔热层21，再挤压贴合后外覆保温绵23。
上述结构实现了通过长引流管13抽取太阳能保温水箱1内的热水进入室内循环防冻装置，然后循环水泵12将上下水管2内的冷水推向太阳能保温水箱1内的过程，如图2所示，简称外管走冷水内管走热水，此时位于靠近室外墙体的外部时，测温包裹头内的隔热层21和感温金属片20的层数可以为1-3层，此时温控插座9可以设在0.1-1度之间的某个数值时开始对循环水泵12供电，温控插座9可以设在5-15度之间的某个数值时停止对循环水泵12供电，此时如果测温包裹头位于上下水管2的中部时，隔热层21和感温金属片20的层数可以为1-2层，测温包裹头位于上下水管2靠近太阳能水箱外部时，隔热层21的层数可以为0层，感温金属片20的层数可以为1层。
实施例二如图1和3所示，如果调整循环水泵12的进水口和出水口后，保持原有管路不变，将会形成一个新的循环回路，会实现上下水管2内的冷水被抽取后，通过长引流管13将冷水抽送到太阳能保温水箱1内，然后太阳能保温水箱1内的热水会通过上下水管2进入室内循环防冻装置内，最终实现冷水被热水替换，从而避免上下水管2在某一段时间内结冰堵塞的现象，如图3所示，简称外管走热水内管走冷水，此时测温包裹头内的隔热层21的层数可以为0层，感温金属片20的层数可以为1层，此时温控插座9可以设在5-15度之间的某个数值时停止对循环水泵12的供电，测温包裹头位于上下水管2的中部时，隔热层21和感温金属片20的层数可以为1-2层，测温包裹头位于上下水管2靠近太阳能水箱外部时，隔热层21和感温金属片20的层数可以为4-7层。
实施例三如图1和4所示，所述循环防冻装置含有长引流管13、上下水管用三通17、循环水泵12、温控插座9、测温包裹头、短引流管和补心18，其中上下水管用三通17的两个端口连接在上下水管2上，第三端口通过补心18套接长引流管13的中部和短引流管的一个端部，长引流管13距离短引流管较近的端部和短引流管的另一个端部之间设有循环水泵12，长引流管13距离短引流管较远的端部穿过上下水管用三通17后接入太阳能热水器主体的保温水箱1内，其中循环水泵12的电源线通过温控插座9连接电源，
测温包裹头位于室外部分上下水管2的外表面，可以设在上下水管2靠近室外墙体的外部、上下水管2的中部或上下水管2靠近太阳能水箱外部，温控插座9的测温探头22位于测温包裹头内，测温包裹头含有保温绵23、隔热层21和感温金属片20，感温金属片20的两端分别绕卷测温探头22和上下水管2的外表面，同时卷层之间内嵌隔热层21，再挤压贴合后外覆保温绵23。
上述结构实现了通过短引流管抽取上下水管2内的冷水进入室内循环防冻装置，然后循环水泵12将上下水管2内的冷水送到向太阳能保温水箱1内的过程，如图4所示，简称外管走热水内管走冷水，此时测温包裹头内的隔热层21的层数可以为0层，感温金属片20的层数可以为1层，此时温控插座9可以设在5-15度之间的某个数值时停止对循环水泵12的供电，测温包裹头位于上下水管2的中部时，隔热层21和感温金属片20的层数可以为1-2层，测温包裹头位于上下水管2靠近太阳能水箱外部时，隔热层21和感温金属片20的层数可以为4-7层。
实施例四如图1和5所示，如果调整循环水泵12的进水口和出水口后，保持原有管路不变，将会形成一个新的循环回路，会实现太阳能保温水箱1内的热水被抽取后，通过短引流管将热水送到上下水管2内，然后上下水管2内的冷水会进入太阳能保温水箱1内，最终实现上下水管2内的冷水被热水替换，从而避免上下水管2在某一段时间内结冰堵塞的现象，如图5所示，简称外管走冷水内管走热水，此时测温包裹头内的隔热层21和感温金属片20的层数可以为1-3层，此时温控插座9可以设在0.1-1度之间的某个数值时开始对循环水泵12供电，温控插座9可以设在5-15度之间的某个数值时停止对循环水泵12供电，此时如果测温包裹头位于上下水管2的中部时，隔热层21和感温金属片20的层数可以为1-2层，测温包裹头位于上下水管2靠近太阳能水箱外部时，隔热层21的层数可以为0层，感温金属片20的层数可以为1层。
所述长引流管13的外径小于等于上下水管2内径的一半，长引流管13的材质为塑料；短引流管的外径小于等于上下水管2内径的一半，短引流管的材质为塑料。
所述温控插座9的型号为名索XH-W2300，温控插座9是一种设置加热或散热装置在某个指定工况下，控制区域内达到最低温度时加热装置启动，散热装置停止工作；控制区域内达到最高温度时时加热装置停止，散热装置启动工作的控制插座，其输入端直接接入市电，输出端直接连接加热或散热装置。
所述保温绵23的材料为陶瓷纤维、PE发泡棉或棉花。
所述感温金属片20为铝箔或铜箔。
所述隔热层21为隔热纸或隔热膜。
所述的液位检测头为水压式液位开关或液位传感器。
所述上下水管2在室内设有热水管口8，室内水路上设有冷水管口7。
其中循环水泵12的工作状态通过连接电源的温控插座9控制，对温控插座9设置合适的温度控制区间，无须考虑白天或夜晚温度低于零点时的结冰现象，通过多次试验可调整一个较佳的高低温度控制区间，保证室外上下水管2全天候不结冰。
具体可采用的实物组合如下，太阳能热水器的品牌为四季沐歌，容量为155L，热水保障装置安装在卫生间的干区，型号为“卓越真耐A100”。循环水泵12采用“森森牌”小水泵，水泵可以直接使用市电工作，也可以通过直流变压器得到的低压直流电工作，长引流管13和短引流管统称引流管，引流管的外径为6毫米；家里的凉水管为4分管，管径25毫米，壁厚3.4毫米。
上述具体实施方式的描述仅用于说明本发明,而不用于限制本发明的权利保护范围。
Claims (10)
1.一种用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：包括太阳能热水器主体、热水保障装置、上下水管、循环防冻装置和上下水管保温套管，其中太阳能热水器主体通过上下水管连接室内水路，室外部分的上下水管外部套接有上下水管保温套管，热水保障装置含有电磁阀、加压水泵、欠温加热装置和液位检测装置，电磁阀和加压水泵通过水管依次连接在上下水管和室内水路之间，欠温加热装置含有温度检测控制模块和温度检测头，其中温度检测头位于太阳能热水器主体的保温水箱内，温度检测头将温度信号通过信号线传入温度检测控制模块的输入端，温度检测控制模块的输出端通过导线连接位于太阳能热水器主体的保温水箱内的加热管；液位检测装置含有液位检测控制模块和液位检测头，其中液位检测头位于太阳能热水器主体的保温水箱内，液位检测头将液位信号通过信号线传入液位检测控制模块的输入端，液位检测控制模块的输出端通过导线连接电磁阀和加压水泵，其中上下水管靠近室内水路的一端连接有循环防冻装置。
2.如权利要求1所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述循环防冻装置含有长引流管、上下水管用三通、循环水泵用三通、循环水泵、温控插座、测温包裹头、短引流管、补心和管箍，其中上下水管用三通的两个端口连接在上下水管上，第三端口和循环水泵用三通的一个端口之间通过管箍连接，循环水泵用三通剩余的两个端口分别通过补心套接长引流管的中部和短引流管的一个端部，长引流管距离短引流管较近的端部和短引流管的另一个端部之间设有循环水泵，长引流管距离短引流管较远的端部穿过循环水泵用三通和上下水管用三通后接入太阳能热水器主体的保温水箱内，其中循环水泵的电源线通过温控插座连接电源，测温包裹头位于室外部分上下水管的外表面，温控插座的测温探头位于测温包裹头内，测温包裹头含有保温绵、隔热层和感温金属片，感温金属片的两端分别绕卷测温探头和上下水管的外表面，同时卷层之间内嵌隔热层，再挤压贴合后外覆保温绵。
3.如权利要求1所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述循环防冻装置含有长引流管、上下水管用三通、循环水泵、温控插座、测温包裹头、短引流管和补心，其中上下水管用三通的两个端口连接在上下水管上，第三端口通过补心套接长引流管的中部和短引流管的一个端部，长引流管距离短引流管较近的端部和短引流管的另一个端部之间设有循环水泵，长引流管距离短引流管较远的端部穿过上下水管用三通后接入太阳能热水器主体的保温水箱内，其中循环水泵的电源线通过温控插座连接电源，测温包裹头位于室外部分上下水管的外表面，温控插座的测温探头位于测温包裹头内，测温包裹头含有保温绵、隔热层和感温金属片，感温金属片的两端分别绕卷测温探头和上下水管的外表面，同时卷层之间内嵌隔热层，再挤压贴合后外覆保温绵。
4.如权利要求2或3所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述长引流管的外径小于等于上下水管内径的一半，长引流管的材质为塑料；短引流管的外径小于等于上下水管内径的一半，短引流管的材质为塑料。
5.如权利要求2或3所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述温控插座的型号为名索XH-W2300。
6.如权利要求2或3所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述保温绵的材料为陶瓷纤维、PE发泡棉或棉花。
7.如权利要求2或3所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述感温金属片为铝箔或铜箔。
8.如权利要求2或3所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述隔热层为隔热纸或隔热膜。
9.如权利要求1所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述的液位检测头为水压式液位开关或液位传感器。
10.如权利要求1所述的用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器，其特征在于：所述上下水管在室内设有热水管口，室内水路上设有冷水管口。
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110186208B (zh) |
Citations (6)
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| CN210135697U (zh) * | 2019-06-26 | 2020-03-10 | 郑州大学 | 一种用引流兼测温实现防冻的太阳能热水器 |
-
2019
- 2019-06-26 CN CN201910560089.XA patent/CN110186208B/zh active Active
Patent Citations (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110186208B (zh) | 2024-02-13 |
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